一种红外非线性光学晶体材料及其制备方法和用图_2

文档序号:9703587阅读:来源:国知局
比与AGS(46-74ym)的关系 图。
【具体实施方式】
[0028]以下通过示例性的具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。但不应将这些 实施例解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本 发明旨在保护的范围内。
[0029]除非另有说明,实施例中所记载的原料及试剂均为市售产品。
[0030] 实施例1
[0031]将AC1、金属X、金属X'和单质碲按照一定比例混合均匀,得到原料。将原料放入石 英坩埚中,将装有原料的石英坩埚置于石英反应管中,真空抽至l(T2Pa并用氢氧火焰烧熔密 封石英反应管。将石英反应管放入带有温控仪的管式炉中,加热至固熔温度,并保持一段时 间。然后以不超过5°C/小时的速度程序降温至300°C后,停止加热,自然冷却至室温,产物通 过去离子水洗涤并用乙醇干燥,即得红外非线性光学晶体材料。
[0032]样品编号、原料配比、固熔温度和保持时间如表1所示。
[0033]表1
[0034]
[0035]样品的结构表征
[0036]样品1#~6#的X-射线单晶衍射在MercuryCCD型单晶衍射仪上进行,Mo靶,Κα辐射 源(λ= 0.07107ηπι),测试温度293Κ。并通过Shelxtl97对其进行结构解析。各个样品的晶体 学数据结果如表2所示,晶体结构示意图如图1所示。
[0037]表2样品1#~6#的晶体学数据
[0038]
[0039] 可以看出,样品1#~6#具有相同的晶体结构,结构主要是由MTe4(M = X/X'共同占 据)四面体通过共用顶点相互连接形成的三维"类金刚石型"骨架结构,碱金属Α填充在三维 骨架结构之中。
[0040] 样品1#~6#的X射线粉末衍射物相分析(XRD)在Rigaku公司的MiniFlexII型X射线 衍射仪上进行,Cu靶,Κα辐射源(λ =〇. 154184nm)。样品1#~6#的粉末XRD图与单晶衍射数据 拟合得到的XRD谱图如图2所示。由图2可以看出,样品1#~6#的XRD图与单晶衍射数据拟合 得到的XRD谱图一致,说明所得样品具有很高的结晶度和纯度。
[0041] 样品的光学性质表征
[0042] 样品1#~6#的光学性能在Perkin-Elmer FT-IR红外光谱仪和Perkin-Elmer Lambda900紫外可见(近红外)吸收或漫反射光谱仪上表征,结果如表3所示。样品1#~6#的 透光性能如图3所示,倍频性能如图4所示。从图3中可以看出粉末样品在整个测试范围基本 没有吸收,说明粉末样品具有较宽的透光范围。从图4中可以看出,说明4#-6#样品具有强的 粉末倍频强度。
[0043]表3样品1#~6#的光学性能数据 [0044]
[0045] *参比与AGS(46~74μπι),入射激光波长为2050nm。
[0046]以上所述,仅是本申请的几个实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申 请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱 离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等 效实施案例,均属于技术方案范围内。
【主权项】
1. 一种红外非线性光学晶体材料,具有如下所不的分子式:AX4X'5Tei2; 其中,A为碱金属元素;X为过渡金属元素 ;X '为II ΙΑ族金属元素; 优选地,所述红外非线性光学晶体材料的晶体结构属于三方晶系,空间群为R3。2. 根据权利要求1所述的红外非线性光学晶体材料,其特征在于, 所述Α为Rb和/或Cs; 所述X选自IIB族金属元素和VIIB族金属元素中的一种或多种,优选为Zn、Cd和Μη中的 一种或多种; 所述X'为Ga和/或In。3. 根据权利要求1或2所述的红外非线性光学晶体材料,其特征在于, 晶胞参数为a=b=1516A,ε=1?Μ?Α,α=β=90,γ=?20°。4. 根据权利要求3所述的红外非线性光学晶体材料,其特征在于, 晶胞参数为 a;b=15.9: A,c=10.8 A,α=β=9〇,γ = 120。。5. 根据权利要求1-4中任一项所述的红外非线性光学晶体材料,其特征在于,所述晶体 材料的分子式选自 RbMn4Ga5Tei2、CsMruGa5Tei2、Rb(M4Ga5Tei2、CsMn4ln5Tei2、CsZn4ln5Tei2、 CsCcUInsTei〗、CsCd4Ga5Tei2、RbZruGa5Tei2、CsZruGa5Tei2、RbZruIn5Tei2、RbCd4ln5Tei2 和 RbMruIn5Tei2 中的一种。6. -种权利要求1-5任一项所述的红外非线性光学晶体材料的制备方法,包括: 将碱金属卤化物AR(R代表卤素)、过渡金属元素 X、IIIA族金属元素 X'和单质碲混合,通 过高温固相法制备得到红外非线性光学晶体材料; 优选地,碱金属卤化物AR、过渡金属元素 X、IIIA族金属元素 X '和单质碲摩尔比为AR: X: 父':丁〇 = (1.1~6.0):4:5:12;更优选为八1?:父:父':丁6 = (1.5~5.0):4:5:12。7. 根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于, 所述高温固相法为将所述原料混合物置于750~1300°C下,优选800~1100°C,例如900 ~1000。。; 保温时间不少于30小时,优选保温不少于50小时,更优选保温不少于100小时; 例如可以置于950°C下保温100小时,或者可以置于1000°C下保温100小时; 所述高温固相法优选在真空条件下进行。8. 权利要求1-5任一项所述的红外非线性光学晶体材料的用途,其特征在于,其可用于 红外探测器、红外激光器、激光频率转换、近红外探针、光折变信息处理、或太赫兹成像。9. 一种红外探测器,其特征在于,包括权利要求1至5任一项所述的红外非线性光学晶 体材料。10. -种红外激光器,其特征在于,其包括权利要求1至5任一项所述的红外非线性光学 晶体材料。
【专利摘要】本发明涉及一种红外非线性光学晶体材料,其具有如下所示的分子式:AX4Xˊ5Te12。其中,A为碱金属元素;X为过渡金属元素;Xˊ为IIIA族金属元素。该红外非线性光学晶体材料的晶体结构属于三方晶系,空间群为R3。本发明提供的新型红外非线性光学晶体材料,具有优良的二阶非线性光学性质以及较宽的透光范围,具有强的红外倍频响应,其粉末倍频强度可达到商用材料AgGaS2的2~9倍,可用于中红外探测器和激光器。此外,本发明所提供的制备红外非线性光学晶体材料的方法操作简单,得到的样品具有较高的结晶度和纯度。
【IPC分类】C30B29/46, H01S3/16, G01D5/26, C30B1/10
【公开号】CN105463578
【申请号】CN201510915491
【发明人】吴立明, 林华, 陈玲
【申请人】中国科学院福建物质结构研究所
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月10日
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